Otras formas de Sincronización en Java

Transcripción

1 75-62 Técnicas de Programación Concurrentes II Lic. Ing. Osvaldo Clúa 2008 Facultad de Ingeniería Universidad de Buenos Aires Otras formas de Sincronización en Java

2 java.util.concurrent Class Exchanger<V> Es una forma bidireccional de SynchronousQueue. Exchanger() V exchange(v x) V exchange(v x, long timeout, TimeUnit unit) Piedra-Tijera-Papel Resolver para dos participantes usando el Exchanger 2

3 java.util.concurrent Class Semaphore Semáforos contadores con permits. Semaphore(int permits) Semaphore(int permits, boolean fair) void acquire() void acquire(int permits) void acquireuninterruptibly() void acquireuninterruptibly(int permits) void release() void release(int permits) boolean tryacquire() boolean tryacquire(int permits) boolean tryacquire(int permits, long timeout, TimeUnit unit) boolean tryacquire(long timeout, TimeUnit unit) Guardería En una guardería debe haber un adulto cada tres bebés. Programarla solo con semáforos. int availablepermits() int drainpermits() protected Collection<Thread> getqueuedthreads() int getqueuelength() boolean hasqueuedthreads() boolean isfair() protected void reducepermits(int reduction) 3

4 java.util.concurrent Class CountDownLatch Un contador bloqueante que libera al llegar a cero CountDownLatch(int count) void await() boolean await(long timeout, TimeUnit unit) void countdown() long getcount() Prod2-Cons1 Usarla para resolver: Hay 2 productores, cada uno de ellos produce la mitad de un ítem. Un consumidor consume ambas mitades. Recién cuando ambas mitades estén consumidas puede reiniciarse el ciclo. 4

5 Java.util.concurrent Class CyclicBarrier Permite establecer un punto de encuentro entre varios threads. CyclicBarrier(int parties) CyclicBarrier(int parties, Runnable barrieraction) int await() int await(long timeout, TimeUnit unit) int getnumberwaiting() int getparties() boolean isbroken() void reset() Sort-Merge Usarla para resolver: cada thread ordena una cantidad de Integer y pone los resultados en una cola. Cuando todos terminan se lanza una thread que hace el Merge. 5

6 Concurrencia en java.lang Class Object Cada objeto tiene un Monitor. Se espera por él con wait() Se lo libera con notify() o notifyall() Sólo el thread que tiene el monitor puede ejecutar un bloque o método calificado como synchronized. Las primitivas de sincronización anteriores son independientes del Monitor. Esto puede llevar a deadlocks 6

7 Un Buffer que se bloquea (error) public class BufBloq { Semaphore lleno; Semaphore vacio; Integer item; public BufBloq() { lleno=new Semaphore (0,true); vacio=new Semaphore (1,true); } public synchronized void poner (Integer n){ try { vacio.acquire(); } catch (InterruptedException ex) { ex.printstacktrace(); } item=new Integer (n); lleno.release(); } ProdCons-WF Reescribir el Productor Consumidor usando solamente wait-notify. Use un Bufffer de 5 posiciones, N productores y K consumidores. } public synchronized Integer sacar(){ try { lleno.acquire(); } catch (InterruptedException ex) { ex.printstacktrace(); } Integer n=new Integer (item); vacio.release(); return n; } 7

8 java.util.concurrent.locks Interface Condition Factorea el wait() de Object. void await() boolean await(long time, TimeUnit unit) long awaitnanos(long nanostimeout) void awaituninterruptibly() boolean awaituntil(date deadline) void signal() void signalall() java.util.concurrent.locks Interface Lock Soportan múltiples Condition void lock() void lockinterruptibly() Condition newcondition() boolean trylock() boolean trylock(long time, TimeUnit unit) void unlock() 8

9 java.util.concurrent.locks Class ReentrantLock Mas flexibilidad que los Monitores de Object ReentrantLock() ReentrantLock(boolean fair) int getholdcount() protected Thread getowner() protected Collection<Thread> getqueuedthreads() int getqueuelength() protected Collection<Thread> getwaitingthreads(condition condition) int getwaitqueuelength(condition condition) boolean hasqueuedthread(thread thread) boolean hasqueuedthreads() boolean haswaiters(condition condition) boolean isfair() boolean isheldbycurrentthread() boolean islocked() void lock() void lockinterruptibly() Condition newcondition() String tostring() boolean trylock() boolean trylock(long timeout, TimeUnit unit) void unlock() 9

10 java.util.concurrent.locks Interface ReadWriteLock Lock readlock() Lock writelock() java.util.concurrent.locks Class ReentrantReadWriteLock Tiene dos clases internas static class ReentrantReadWriteLock.ReadLock Devuelta por readlock(). static class ReentrantReadWriteLock.WriteLock Devuelta por writelock(). 10

11 java.util.concurrent.locks Class ReentrantReadWriteLock ReentrantReadWriteLock() ReentrantReadWriteLock(boolean fair) protected Thread getowner() getqueuedreaderthreads() protected Collection<Thread> getqueuedthreads() protected Collection<Thread> getqueuedwriterthreads() int getqueuelength() int getreadholdcount() int getreadlockcount() protected Collection<Thread> getwaitingthreads(condition condition) int getwaitqueuelength(condition condition) int getwriteholdcount() boolean hasqueuedthread(thread thread) boolean hasqueuedthreads() boolean haswaiters(condition condition) boolean isfair() boolean iswritelocked() boolean iswritelockedbycurrentthread() ReentrantReadWriteLock.ReadLock readlock() ReentrantReadWriteLock.WriteLock writelock() 11

12 Proyecto con Locks Lectores-Escritores-Plus Resolver el problema de los Lectores y Escritores. Pero, además de la solución automática, se debe poder elegir cuál de los procesos en espera es el próximo a ser atendido. 12

13 Proyectos # Proyecto Primitiva Nombre Netbeans 1 Piedra-Papel-Tijera Exchanger PPT-E 2 Guardería Semáforos GUAR 2 Prod2-Cons1 Count down latch P2C1-CDL 3 ProdCons-WF Wait-Notify de Object PC5-WF 4 Sort-Merge Cyclic Barrier SM-CB 5 Lectores-Escritores-Plus Read-Write Locks LE-P Pueden usarse otras primitivas para acceder a las GUI pero NO para resolver el problema. Presentar ANTES un esquema de la GUI. 13